1、科學性原則是指實驗設計必須有充分的科學依據。實驗原則要科學，實驗材料的選擇要科學，實驗方法和步驟要科學，實驗結果、結論要科學。
2、控制原則是實驗設計最基本的原則。對照有多種形式：有空白對照（對照組不加任何處理因素。）如研究甲狀腺素對蝌蚪個體發育的影響，實驗組飼料中添加甲狀腺素，對照組飼料中不添加任何藥劑）、條件對照（如研究唾液澱粉酶活性需要有適宜的PH值，建立過酸、過堿、接近中性的實驗條件，相互比較）、自身對照（對照組與實驗對象生物進行相同的實驗。如觀察雄性鯽魚註射雄性激素前後的活動變化）、相互對照（不是獨立設置壹個對照組，而是幾個實驗組相互對照。例如，比較過氧化氫酶和氯化鐵催化過氧化氫水解的催化活性）。將實驗結果與標準值或正常值進行比較。(如測試人體攝入 500 克葡萄糖 80 分鐘後血糖濃度是否正常）。可根據實驗研究的目的和內容合理選擇實驗設計。
3、單壹變量原則是在壹組實驗中實驗組和對照組之間只能有壹個反應變量，即只有壹個是不相同的，其余都要相同。惟壹變量可以使復雜的問題簡單化，惟壹變量能夠正確識別實驗組與對照組之間的差異，從而證明實驗變量的作用。例如，在驗證唾液澱粉酶的特異性時，對照組和實驗組的溫度、PH 值、所用試管的大小、試劑的用量、反應條件、溶液的用量都要相同，只有壹個變量，即．實驗組為澱粉溶液，對照組為蔗糖溶液
4、等差原則是指實驗組與對照組除某壹實驗變量不同外，其他變量應相同，以消除實驗上的無關變量
4、等比原則是指實驗組與對照組除某壹實驗變量不同外，其他變量應相同。相同，是為了消除無關變量對實驗結果的影響。例如，在探究PH值對酶活性的影響時，實驗變量是PH值，除了PH值不同外，其他無關變量（如溫度、試管大小、加入溶液的量、試劑的量、實驗時間等）在實驗組和對照組中要完全相同，量也要相同。
5、可操作性原則是指生物實驗設計要盡量做到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗步驟比較少，實驗時間比較短，實驗效果比較明顯，並能在正常條件下操作，具有可行性。即原理正確，實驗成本低，步驟簡單，現象明顯，結果準確，具有可行性。
6、重復性原則是保證實驗結果可靠性的重要措施。即增加試驗次數來確定結果的可靠性。
7、隨機性原則是指抽取的實驗樣本是在整體實驗對象中隨機抽取的，它們的機會是均等的。而且不增加檢驗的特殊性。
8、嚴密性原則要使實驗設計完整、無漏洞，必須註意實驗設計的嚴密性。
在以上幾個原則中，常愛考的是 "對照原則 "和 "單壹變量原則"。